Студопедия — Популяция – элементарная единица эволюции.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Популяция – элементарная единица эволюции.






ХОД УРОКА

Популяция – совокупность особей одного вида, долго занимающих определенную часть ареала, изолированных от других популяций, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Популяцию называют элементарной единицей эволюции потому что, она представляет собой небольшую совокупность особей в пределах вида, которая может самостоятельно вовлекаться в эволюционное развитие. Особи одного вида могут также жить семьями, стаями, стадами. Однако они не долговечны и могут быстро распадаться. Поэтому их нельзя назвать элементарными единицами эволюции.

Каждая популяция характеризуется рядом показателей:

 

1. Определенной площадью ареала, которая зависит от скорости передвижения животных, а у растений – от расстояния, в пределах которых они могу перекрестно опыляться. Так, виноградная улитка передвигается в радиусе несколько десятков метров, а лиса – в радиусе нескольких сот километров.

2. Длительностью пребывания на одной территории на протяжении большого числа поколений, что обеспечивает возможность эволюционных процессов.

3. Численностью особей в популяции. В некоторых популяциях насекомых численность особей достигает многих тысяч или даже миллионов, а в других популяциях, наоборот, очень мало. Например, популяция тигра, обитающего на Дальнем Востоке, в настоящее время состоит из 300-400 особей.

4. Свободное скрещивание особей в одной популяции намного выше, чем между особями соседних популяций, так как они по своим признакам и свойствам близки друг другу и живут на одной территории в одинаковых условиях. Смешиванию популяции одного вида между собой препятствуют различные барьеры: географические и биологические.

5.Популяции находятся в относительной изоляции. Особи разных популяций не могут свободно обмениваться наследственной информацией

6.Популяционное равновесие в свободно скрещиваемых популяциях. Анализируя процессы, протекающие в свободно скрещивающей популяции, английский ученый К. Пирсон в 1904 году установил закон стабилизирующего скрещивания: «в условиях свободного скрещивания при любом исходном соотношении численности гомозиготных и гетерозиготных родительских форм уже в первом поколении внутри популяции наблюдается состояние равновесия, если исходные частоты аллелей одинаковы у обоих полов. Следовательно, какой бы ни была генотипическая структура популяции, т. е. вне зависимости от исходного состояния, уже в первом поколении, полученном от свободного скрещивания, устанавливается состояние популяционного равновесия, описываемое простой математической формулой, выведенной математиком Дж. Харди в Англии и врачом В. Вайнбергом в Германии:

 

p АА +2pq Aa+ q aa =1

 

Следует отметить, что закон Харди-Вайнберга выполняется при большой численности популяции, На практике это означает, что популяции с маленькой численностью не удовлетворяют требованиям закона. Кроме того, закон Харди-Вайнберга и связанный с ним закон Пирса будут выполняться, если частота генов у самок и самцов одинакова.

 

В современной теории вопрос о движущих силах получил дальней шее развитие, их определяют как факторы, способные изменить генофонд популяции.

К движущим силам эволюции, согласно синтетической теории эволюции относят мутационный процесс, популяционные волны, дрейф генов, изоляция и естественный отбор.

Мутационный процесс. Элементарным материалом эволюции является комбинативная и мутационная изменчивость. Мутационная изменчивость имеет несколько разновидностей: генная, хромосомная, геномная и цитоплазматическая.

Увеличение или уменьшение числа нуклеотидов, содержащихся в генах, или их перемещение вызывает генную мутацию. В обычных условиях частота возникновения генных мутаций невысокая. Каждый ген изменяется один раз на 100 тыс. поколений, или в каждом поколении всего лишь у одной особи из 100 тыс. особей возникает мутация. Хромосомные мутации, связанные с уменьшением или увеличением количества хромосом, также изменения в строении хромосом могут привести к значительным переменам., которые могут быть как полезными, так и вредными. Но большинство мутаций являются вредными для генофонда вида. Особи с такими изменениями элиминируются в процессе естественного отбора. Отдельные мутации в изменившихся условиях среды могут быть полезными для организма. Тогда закрепляются и передаются из поколения в поколение.

Популяционные волны. Заметное увеличение или резкое сокращение численности особей популяции с определенным генотипом называется популяционной волной. С.С. Четвериков одним из первых обратил внимание на колебание численности популяции. Так, в годы с обильными весенними осадками усиленно растут и плодоносят однолетние и многолетние травы, что увеличивает популяции травоядных животных, что в свою очередь приводит к увеличению численности птиц и хищников. Популяционные волны – одна из частых причин дрейфа генов.

Дрейф генов. Впервые дрейф генов был открыт русскими генетиками Н. П. Дубининым и Д. Ромашовым, а также американским генетиком С.Райтом и английским биологом Р. Фишером. В результате своих исследований они обнаружили процесс, обратный популяционному равновесию – в малых популяциях наблюдаются резкие колебания частот аллелей, где велика вероятность утраты одной аллели. Процесс случайного ненаправленного изменения частот аллелей в популяции получил название дрейфа генов.

С. Райт экспериментально доказал, что в малых популяциях частота мутантного гена меняется быстро, случайно, с высокой скоростью происходит либо утрата аллели, либо его 100% фиксация. В своем опыте он посадил гетерозиготных мух дрозофил по две самки и два самца в каждую пробирку с кормом. В таких искусственно созданных популяциях частота обоих аллелей была равна 0,5.Спустя 16 поколений обе аллели остались в 26 популяциях из 96 исходных, в 41 популяции зафиксировалась аллель - А, в 29 популяциях - аллель а.

Таким образом, в малой популяции равновесие не наблюдается, наоборот происходит утрата одних аллелей и фиксация других.

Изоляция - это возникновение различных барьеров между популяциями одного вида, препятствующее свободному скрещиванию особей различных популяций. Изоляции бывают:

1. Географическая - пространственная изоляция, проявляющаяся в любом виде и снижающая вероятность скрещивания между особями. Это могут быть водные преграды для сухопутных видов, возвышенности и горы для равнинных популяций, большие расстояния для мало подвижных видов.

2. Биологическая – репродуктивная изоляция, которая также ограничивает скрещивание между особями популяций одного вида. Так, например, различное строение половых органов, различные сроки половой активности, различное поведение в брачный период.

Любая изоляция предотвращает свободное скрещивание и закрепляет генотипические различия между изолированными популяциями. Однако в отличие от остальных эволюционных факторов не образует новых генотипов.

В результате изоляции из популяций могут образовываться новые виды, поэтому действие изоляции является обязательным условием образования новых видов.

Все эволюционные факторы действуют не направленно, случайно. Только естественный отбор является единственной направленной движущей силой эволюции, потому что благоприятствует выживанию более приспособленных особей.

Закрепление знаний:

Тесты для обсуждения:

 

1.Двойные названия видов были введены

А - Ж.Б. Ламарком

Б - М. Шлейденом

В - К. Линнеем

Г - Ч. Дарвином

 

2.К. Линней создал

А - создал клеточную теорию

Б - создал микроскоп

В - написал эволюционную теорию

Г - предложил систему растений и животных

 

3.Ж.Б. Ламарк создал

А – первое учение об эволюции органического мира

Б – клеточную теорию

В – систему растительного мира

Г – хромосомную теорию наследственности

 

4.Первое эволюционное учение создал

А - М. Шлейден

Б - Ж.Б. Ламарк

В – Р.Гук

Г – К. Линней

 

5. К общественно-экономическим предпосылкам возникновения дарвинизма относят

А – появление гипотезы о происхождении Солнечной системы

Б – успехи в выведении новых пород и сортов

В – открытие закона сохранения и превращения энергии

Г - синтез мочевины искусственным путем

 

6.К естественнонаучным предпосылкам появления дарвинизма относят

А – высокий уровень промышленности в Англии

Б – высокий уровень сельского хозяйства в Англии

В - успехи в создании новых пород и сортов

Г – доказательство исторического развития земной коры

 

7. Особей в одну популяцию объединяет

А – изоляция

Б – общность питания

В – наличие хищников

Г – свободное скрещивание

 

8.Смешиванию популяций одного вида препятствует

А – изоляция

Б – отсутствие корма

В – наличие хищников

Г – наличие паразитов

 

9. Географическая изоляция проявляется

А – в разных сроках размножения особей разных популяций

Б – в наличии преград между популяциями – рек, горных хребтов

В – в различном поведении особей в период размножения

Г­ - в несоответствии строения органов размножения у особей разных популяций

 

10.Биологическая изоляция популяций обусловлена

А – разделением популяций горными массивами

Б - разделением популяций лесными массивами

В – разделением популяций морями

Г – разными сроками размножения особей разных популяций

 

11.К движущим силам эволюции относится

А – приспособленность

Б – борьба за существование

В – многообразие видов

Г – видообразование

 

12.Главный фактор, определяющий направленность эволюционного процесса

А – борьба за существование

Б – дрейф генов

В – наследственная изменчивость

Г – естественный отбор

 

Литература:

1.В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова, Н.И.Сонина. Биология.

Методическое пособие. Дрофа - М, 2006

2. А.Б.Георгиевский. Дарвинизм - М., 1985.

3. Л.В.Высоцкая, С.М.Глаголев и др. Просвещение - М,2001.

4.Н.Д. Андреева. Биология 10-11. М,

 







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 2993. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Тема: Составление цепи питания Цель: расширить знания о биотических факторах среды. Оборудование:гербарные растения...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия